CN1116980C - 在高效吹气模制设备的模具中送入喷射模制的预成形料 - Google Patents

Abstract

一种吹气模制塑料容器的设备，包括许多能够相互连结、相互分开和夹紧在一起的成对半模(1，2)，上述成对半模(1，2)与一个适当中心结构连接，并且由一个基本上装在上述结构上的固定半模(1)和一个能够以转动运动打开和夹紧的相关活动半模(2)所构成，其中设有装置(3，4)，它们适于把相关预成形料(7)设置在适于吹气模制的预定位置，以及保持该预成形料(7)在该位置而不必考虑相关半模(1，2)的位置，这些装置特别由以下构成：一个牢固地连接到相关固定半模(1)上的叉形装置(3)，一个适于从外部位置传送相关预成形料(7)并把它配合到相关叉形装置(3)上的钳形夹紧件(5)，以及一个小管组件(4)，它适于在预成形料配合到相关叉形装置(3)上时，插入预成形料(7)的开口区。

Description

在高效吹气模制设备的模具中送入喷射模制的预成形料

本发明涉及了对热塑性材料的吹气模制预成形料的一种改进设备和相关制造方法，特别是，如在同一申请人提出的意大利专利申请号PN 98A000042中所一般描述的设备。

上述专利申请中所描述设备的特征在于它设有：

-许多可以相互连接的成对半模，以及相应于上述半模的预成形料支持装置，半模与操纵上述半模的适当的、最好是转动的结构相连结，

-一个预成形料送进机构，它在适当的吹气模制温度下把顺序的一系列预成形料送到相关的成对半模中，半模保持打开位置并与上述转动结构连结，

-一个拾取装置，它适于从相关的成对半模通过其开口回收已完成的容器，

-一个打开和夹紧机构，它适于在半模已通过预成形料送进机构位置之后把两半模夹紧一起，以及在半模通过取出已完成容器的拾取机构的位置之前打开半模，其中上述成对半模由一个固定半模和一个活动半模构成，活动半模能够从上述固定半模打开和夹紧到上述固定半模上。

特别是，上述固定半模基本上与最好绕垂直轴线转动的上述结构连接，并且设置在基本垂直的位置中，而活动半模适于以具有水平转动轴线的基本转动运动，被夹紧到相关的固定半模上。

在作为参考的上述意大利专利申请号PN 98A000042中，充分描述了本发明设备的其他一般的、构造的和使用的特征。

无论如何，为了有助于读者更好和更容易地理解，这里简短地回顾一下上述专利依据的起源和工业技术基础。实际上，它起源于这样事实：按照先前的技术，串联设置的吹气模具表明要特别严格，因为随着吹气模制压力的增加，以及随着包含在每个成对吹气模制板中空腔数目的增加，需要增加快速和强有力的泵站。另外，必须用相应更大的模具夹紧压力来配合吹气模制期间罐子所产生的总压力的增加。

但是，这种不仅高得多而且脉动的压力对上述模具的实际耐受能力也造成负面影响，考虑到更多数目的吹气口，模具不仅受到更大压力，而且同时需要在较长的臂上承受更大压力，这当然使得其刚度更严格和更容易向外变形，易于想象到对吹气模制过程和吹气模制罐本身质量的影响。

另外，当采用设有大量空腔的吹气模具时，把所有预成形料传送到相关空腔内所需的时间成比例增加，这当然使得在明显降低模制设备生产率下增加了整个生产周期时间。

就是为了消除这些缺点，从公布的US 3,596,315、US 4,233,022、EP 0 596 487、US 4,850,850和US 4,313,720中的公布内容已经知道了实施方法，它们为预成形料吹气模制采用了适于以转盘传送方式绕垂直轴线转动的设备，其中外侧为许多吹气半模占据，半模能够按规则和顺序方式相互打开和夹紧。但是，在这些设备中，实际上两个半模均被驱动作运动。它们还按照所谓“书本式”的方式运动，其中每个半模绕相关垂直轴线运动。

这类设备与一般已知的缺点和构造复杂性有关，因为必须操纵两个半模作同步运动。另外，它们沿水平方向打开以及扩宽分开的事实，使得必需相应地加大整个圆盘式设置的尺寸；特别需采用要大得多的设备，从而使操作和安装比较笨拙。

为了消除与采用绕相关垂直轴线转动的活动半模有关的问题，已经公布了在上述意大利专利申请中描述的设备类型。

尽管如此，甚至这类设备仍遗留一些问题，提供了进一步改进的余地，它可综合如下：

-需要把预成形料锁住定位，即把预成形料与模具(半模)夹紧，这使得必须依靠两个半模完全夹紧，上述预成形料才可从其传送装置上释放；这当然需要串联地，即顺序地在更大使用时间下进行相关的操作，当然造成整个生产周期时间的增加，从而使得整个设备的性能和总生产率显著降低。

-另外，对于已吹气模制的最终容器，模具的打开经常会引起相关容器的轻微位移，这使得适当设置的拾取和卸除装置更加困难与容器的颈部配合，然后把上述容器传送到下一个工位。

根据US 4,035,463，已知一种在具有吹气模具的转台(EIII)中吹气模制塑料预成形料的方法和设备。上述每个吹气模具由两个对称的半模(62)组成，被一个公共的垂直心轴所支持，使得上述半模在水平平面中位置错开。另外，预成形料被预先加热和放在一个并行的转台(EII)中，由一个转动工作台(D)进行从上述加热转台(EII)到吹气转台(EIII)的转移，那里转动轴线是垂直的，如同垂直心轴(55)一样。但是，如果采用具有吹气半模的吹气设备，一个半模是固定和位置向外，另一个可以在水平心轴(替代垂直心轴)上转动，则不能采用在上述US专利中所述的技术设置和方法，因为在水平转动的上述工作台(D)和垂直转动的吹气模具之间有干涉。

根据以上考虑，因此本发明的主要目的是提供一种生产空心体的吹气模制设备以及其工作模式，做成能够由于吹气半模运动的加速而使其生产率增加。

本发明的另一个目的是使得在相关半模打开时，能把已吹气模制的容器牢固和可靠地保持定位。

采用现有的技术将能够实现本发明的设备和方法，因此，将合理地降低成本，变得可靠，以及能够优选地与位于上游的预成形料生产步骤相结合。

本发明的这些目的以及其他特性，在按照所附权利要求中所述制造和操作的吹气模制设备中已经达到，并且可以在某些部分或其设置中实现，以下参照附图详细描述和说明它的一个优选实施例，其中：

图1到图5是本发明设备一部分的相关透视图，代表了五个顺序的工作阶段：

-图1a和1b分别是图1设备一部分的俯视图和沿图1a中A-A截面所取的截面图；

图2a和2b是相似于图1a，1b的视图，但与图2有关；参照图3，4和5的透视图，同样适用于图3a和3b，图4a和4b，以及图5a和5b；

图6是上述图4组件的可以部分看到内部的不同透视图；

图7是沿图6中B-B截面的简化视图；

图8是本发明设备的一个零部件的透视图；

图9和10分别是图8零部件的仰视图和正视图。

本发明的基本特征在于在所述类型的设备中，采用了能够根据后续吹气模制步骤把预成形料定位和夹紧在适当位置的装置和方法，而不必考虑相关成对吹气模制半模的实际位置。

在成对的吹气模制半模1和2中，依靠以下装置来得到这个结果：

-一个叉形装置3，它与上述吹气模制半模1和2中的的第一个半模1牢固连接，

-一个小管组件4，当预成形料7与上述叉形装置3连接时，它适于至少部分地插入预成形料7的开口6中，

-一个钳形夹紧件5，它适于传送上述预成形料，使它能够与相关叉形装置3配合，

如果专门观察图1到5，以及相关的俯视图和剖视图，至少可以识别以下五个阶段，其中使上述零部件以协调的方式进行工作，从而达到所希望的结果。

上述五个阶段，每个阶段由连续的图1，2，3，4和5中的图示说明来代表，可以描述如下：

阶段a)图1。半模1和2至少部分地打开；与预成形料7连结的夹紧件5逐步接近叉形装置3，即接近面对第二半模2的一个插槽8；在这个阶段中，小管组件4处于从其工作位置上升的位置，这将进一步作更详细说明；

阶段b)图2。夹紧件5把预成形料7传送到叉形装置3的上述插槽8内。特别是，就在预成形料颈部环24之下的圆柱区与上述插槽8配合，从而确实地防止预成形料本身向下滑动，也防止相对于半模1的横向移动。

所有其他图示的零部件保持其初始位置，但第二半模2除外，它能够开始或继续其夹紧行程。

阶段c)图3。下降小管组件4直到把它插入预成形料的开口中为止。

这个小管组件由一个插件10形成，在其内部滑动地设置了一个常规的伸展杆11；这个插件基本上为圆柱形，并且设有许多外肋13，外肋的尺寸和几何形状做成能够正好插入预成形料开口区的内圆柱壁中，从而当上述插件随小管组件4下降时，它以与预成形料牢固连接的方式设置在预成形料上。

另外，在上述外肋13之间设有相应的通道14，它适于能够使气体从预成形料外面流入预成形料内部(参见图8，9和10)；这些通道的目的是当下降小管组件4时，因而当相关插件牢固地配合在相关预成形料开口区时，能够使吹气模制预成形料所需的气体流入。

阶段d)图4。夹紧件5与相关的预成形料分开，并且根据后续的预成形料装载阶段移到一个适当的位置。

如果采用在同一申请者提出的意大利实用型申请号PN99U000023中描述的夹紧件类型，有可能以特别容易和安全的方式保证简单拉出夹紧件而把它分开，而没有损坏预成形料的任何风险。

应该注意到，在这个阶段d)中，实际上建立了实现本发明提供的大多数优点的条件；事实上，预成形料的位置稳定性由插件10和叉形装置3的组合作用来确定，插件10防止了预成形料沿切向运动或移动，而叉形装置3与颈部环14之下的预成形料配合，防止了预成形料向下滑动。

在这个条件下，预成形料本身完全以牢固的方式与半模连接在适于吹气模制的位置，而不必考虑另一个半模的位置，另一个半模可以继续其夹紧行程。

阶段e)图5。两个半模完全相互夹紧；特别是，活动半模2完成了其先前开始的行程，从而闭合在半模1上。

因此能够易于理解到，如果充分考虑到这样事实：吹气模制的预成形料最终定位实际上很好地提前发生在半模闭合和相互夹紧之前，从而操纵预成形料的夹紧件能够提前开始释放预成形料并移开，以及能够实际上节省为充分锁定定位预成形料而夹紧模具所需的时间(因为预成形料本身已经被上述装置锁定定位)，因而能够得到整个生产周期时间的节省。

从这个阶段起，制造过程按照常规技术进行直到实际的吹气模制阶段最终完成为止，在该阶段终了时，按照在装载预成形料到模具中之后的完全相似但相反次序的操作顺序，分开两个半模和由相关的夹紧件取出已吹气模制的容器。

读者还应该充分注意到，采用小管组件4，包括其插件和伸展杆，并不认为是本发明的固有部分，因为在技术实践中已经知道和采用了相似的装置。相反，本发明的一个整体部分是由这种小管组件制成的完全新颖而独创的特定类型。

事实上，采用小管组件不仅在常规上作为伸展杆和吹气模制气体的流动通道，而且依靠与上述叉形装置的组合作用，作为使预成形料定心和锁定位置的一种创新装置，其方式使得把预成形料锁定在所希望的位置，而不采用半模和不必考虑该半模的位置。

实际上可以得到这样结论：采取本发明的方法，即由于活动半模的夹紧阶段几乎发生在预成形料插入阶段的同时，以及上述活动半模的打开阶段几乎发生在已模制容器取出或排出阶段的同时，按照上述装置的特定的构造、设置和使用，实际上能够达到吹气模制生产周期总时间的降低。

如果把许多成对半模应用于均沿着一般熟知的中心转动结构20的外周边，则能够非常有效地应用上述设备和方法，其中：

-在上述每个成对半模中，上述一个半模1是固定的，并且与上述转动结构连接，并且最好设置在一个垂直平面上，而相关的半空腔1A面向外，位于上述转动结构的径向；

-另一个半模2可活动，绕着设在水平面上的轴线转动，铰接在一个转动装置(图中未表示)上，使得当它上升到夹紧位置时，能够移动成正好结合与上述转动结构连接的上述固定半模。这样，仅需要启动活动半模2的唯一的打开和闭合运动，因为另一个半模1是固定的和基本上连接到转动结构20上。

因此，如果调整和设置把生产周期时间分解成的各个阶段，即(仅列出较重要的几个)：

-预成形料插入(在固定工位)

-下降小管组件，

-模具夹紧，

-吹气模制，

-模具打开，

-上升小管组件，

-在固定工位上取出和卸除完成的容器，

使得能够正好在转动结构的一个完整转动期间进行，则将得到一个特别有效和简单的设备，与常规类型的转动设备相比，它能够保证确实可观的生产率-尺寸(即空间要求)比。

Claims (13)

1.一种吹气模制空心塑料容器的设备，包括：

-许多可以打开和闭合的成对半模(1，2)，它能够相互连结和夹紧在一起，上述成对半模连接到一个适当的中心结构上，

-当半模保持其打开位置时，操纵、传送和引入预成形料到上述相应半模中的装置，

-一个拾取装置，它适于从打开的、即分开的成对半模(1，2)取出已吹气模制的容器，

-一个模具打开和闭合机构，它适于在上述半模已通过插入预成形料的位置之后闭合上述半模，即夹紧在一起，以及相应于从半模取出完成容器的机构，打开、即相互分开上述半模，

-装置，它们适于把相关预成形料(7)设置在适于吹气模制的预定位置并且保持它在该位置中，而不必考虑上述相关成对半模的位置和相互关系，特征在于上述装置包括：

-一个叉形件(3)，它与相关的固定半模(1)连接，并且设有一个插槽(8)，适于把相关的预成形料放在上述相关的预定位置中，

-一个钳形夹紧件(5)，它适于从外部位置传送相关的预成形料(7)，并且自动把它配合在相关叉形件(3)的上述插槽(8)中，以及当预成形料已经牢固配合在上述相关插槽中时自动从上述预成形料脱开，

-一个小管组件(4)，当预成形料约束在上述相关插槽(8)中时，它适于运动来插入上述预成形料的开口区(6)中，

2.按照权利要求1的设备，特征在于由以下确定了上述预成形料的锁定条件：

-与上述钳形夹紧件(5)配合，

-或者上述叉形件(3)和相关小管组件(4)的组合作用。

3.按照权利要求2的设备，特征在于：上述小管组件包括：

-一个基本上为圆柱形的插件(10)，它适于牢固地配合在相关预成形料的开口区中，

-一个伸展杆(11)，它滑动地设在上述插件内部，并且当上述相关插件牢固地配合在上述相关预成形料的开口区中时，适于以直线方式移入相关的预成形料中。

4.按照权利要求3的设备，特征在于沿上述插件(10)的周边上设有许多通道或凹槽(14)，适于当上述插件充分和牢固地配合并且锁定在相关预成形料中时，能使气体从外部流入相关预成形料内部。

5.按照以上权利要求中任一条的设备，特征在于与上述成对半模连接的上述中心结构(20)是一个在水平平面上的转动结构，并且上述成对半模设置在以上述转动结构转动轴线为中心的圆周上。

6.按照权利要求5的设备，特征在于上述成对半模包括一个相关的固定半模(1)和一个相关的活动半模(2)，活动半模能够从相关固定半模打开和闭合到固定半模上。

7.按照权利要求6的设备，特征在于上述固定半模基本上连接到上述适当的中心结构(20)上，并且设置在基本垂直位置中，相关活动半模(2)适于以基本上绕着相关水平转动轴线的转动方式运动成夹紧。

8.按照权利要求7的设备，特征在于上述水平轴线垂直于上述转动中心结构的转动轴线。

9.在成对吹气模制半模的预定位置中插入和锁定预成形料的方法，特征在于它包括以下五个阶段，其中：

a)-依靠适于配合上述预成形料的相关夹紧件(5)，使上述预成形料接近上述预定位置，能够以可控方式把上述夹紧件传送到相对于预定的一个上述半模(1)的适当位置；

b)-上述预成形料相对于适当的插槽(8)被锁定定位，插槽与上述预定的一个上述半模(1)牢固连接；

c)-一个由插件(10)和相关伸展杆(11)组成的适当小管组件，它插入上述预成形料的开口区(6)；

d)-上述夹紧件(5)自动从相关预成形料脱开；

e)-上述成对半模运动成闭合和夹紧。

10.按照权利要求9的方法，特征在于适于在同时至少部分地完成上述阶段d)和e)。

11.按照权利要求9或10的方法，特征在于适于在同时至少部分地完成上述阶段c)和e)。

12.按照权利要求9到11中任一条的方法，特征在于上述转动中心结构适于支持按照权利要求1到8的许多成对的上述半模，以及对于上述许多成对的上述半模，以自动、连续和有规则的顺序完成上述阶段a)到e)。

13.按照权利要求12的方法，特征在于上述转动中心结构的转动周期符合相应于以下步骤的生产周期时间，其中

-把预成形料装入模具，

-闭合和夹紧模具，

-通过与制造过程有关的各个步骤来吹气模制预成形料，

-分开相关半模来打开模具，

-从模具取出已吹气模制的产品。

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